转移性癌症异种移植体与宿主组织之间的异源无翅信号传导会导致斑马鱼幼体出现恶病质

《The FASEB Journal》：Heterologous Wingless Signaling Between Metastatic Cancer Xenograft and Host Tissues Induces Cachexia in Zebrafish Larvae

本研究利用透明斑马鱼幼虫模型，发现注入肺癌转移细胞后幼虫出现肌肉萎缩、线粒体损伤及Wnt信号通路激活，其标志物SFRP2通过靶向肌肉受体引发结构破坏和功能丧失，最终导致肌肉萎缩。该模型为癌症相关性肌萎缩研究提供了新工具，并揭示了Wnt通路在肌萎缩中的关键作用。

　　

摘要

严重的肌肉流失是癌症患者（恶病质）和老年人（肌少症）都会经历的不可逆现象。在这项研究中，我们利用了脊椎动物斑马鱼及其幼体的透明特性，来探讨这两种状况之间的共同机制以及导致肌肉流失的因果关系。我们发现，被注入转移性肺癌细胞的斑马鱼幼体会表现出恶病质特征，这与人类病理情况相似。通过生物信息学分析，我们发现这些癌细胞具有活跃的Wnt信号通路活性，并会释放分泌型Frizzled相关蛋白2（SFRP2）。与此一致的是，在恶病质斑马鱼幼体中，Wnt信号通路的相关基因表达发生了变化，这可能是由于同时表达的斑马鱼肌肉特异性受体被过度激活所致。这种变化导致线粒体结构受损、肌原纤维排列紊乱，进而影响运动能力并引发心脏压塞，最终通过细胞凋亡和坏死导致肌肉萎缩。这项研究加深了人们对Wnt信号通路在恶病质中作用的理解，同时也凸显了斑马鱼幼体模型的多功能性。此外，它为开发治疗老年人和疾病患者肌肉流失的方法奠定了基础。

图形摘要

斑马鱼幼体在注入转移性人类肺癌细胞后会出现肌肉退化和线粒体损伤。肿瘤来源的SFRP2激活了肌肉中的Wnt信号通路，从而损害了肌肉的完整性和功能。该模型展示了进行性肌肉萎缩和运动能力下降的现象，与癌症患者的恶病质症状非常相似。这一研究利用透明斑马鱼幼体的优势，有助于研究肌肉萎缩的机制并识别治疗靶点，为实时观察癌症引起的恶病质变化提供了强大的体内研究工具。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。